大倾角液压支架防倒防滑机构及安全防护装置研究

为解决倾斜及急倾斜煤层工作面综采设备稳定性和工作人员安全防护难题,在全面总结多年来大倾角综采工作面工程装备应用实践的基础上,开展倾斜综采工作面装备技术系统性研究,完整地开发出了倾斜煤层综合机械化开采工艺的安全可靠技术装备。采用了大倾角液压支架的防倒防滑机构,探讨了安全防护装置在倾斜综采工作面的研究设计及应用。有效解决了该条件下综采设备使用中稳定性控制,实现了在倾斜煤层条件下安全高效开采。     

大倾角煤层复合顶板综采面液压支架选型

在淮北矿区石台煤矿大倾角复合顶板极不稳定倾斜煤层中进行综合机械化开采,工作面的支护是否合理,决定了综采工作面能否使实现安全高效开采的关键。液压支架的选型对于工作面支护尤为重要。通过数值模拟和理论计算确定了工作面合理的支护参数,为综采面液压支架的选型提供了科学依据。     

大倾角俯伪斜综采工作面安装关键技术

俯伪斜综合机械化开采工艺,减小了工作面实际倾角,克服了传统采煤方式落煤飞矸窜入液压支架伤人的现象,降低安全风险。绿水洞煤矿在急倾斜、大倾角综采方面已经取得很好的成绩,在大倾角综采工作面安装方面有了很好的经验,为了更进一步探讨俯伪斜综采工作面在大倾角、急倾斜的应用,特在3132工作面进行一次技术探索。     

大倾角煤层综采工作面液压支架失稳机理与控制

针对大倾角旋转俯伪斜大采高综采面液压支架稳定性控制特点,结合潘二矿12124综采工作面地质与工程条件,开展了破碎顶板和软煤条件液压支架与刮板输送机稳定性控制机理与方法研究。基于现场观测数据分析,构建了大倾角综采工作面液压支架倾倒与下滑两种失稳模式,对比分析了支架受力特征,揭示了支架失稳与煤层倾角、支架顶梁和直接顶的摩擦因数之间的关系。推导了液压支架带压移架的"带压临界值",提出了铺金属网带压擦顶追机移架方法。综合分析设计了旋采段回采调斜比例为1∶3,并确定了俯伪斜回采段输送机下滑量不应大于304 mm,并通过设置了防倒、防滑千斤顶的"三机"联合防倒滑措施,有效控制"三机"稳定性及片帮、冒顶,实现了大倾角厚煤层安全高效开采。     

大倾角煤层伪俯斜工作面平行四边形液压支架结构设计与运动响应

液压支架是大倾角煤层伪俯斜工作面“围岩—装备”系统稳定性的核心,现有液压支架结构无法适应伪俯斜开采空间稳定性要求,严重影响了该类条件下工作面安全高效开采。以大倾角煤层伪俯斜开采工作面为研究背景,采用工程类比、结构运动学分析、数值仿真的综合研究方法,分析了大倾角伪俯斜工作面“支架—围岩”稳定性特征,并以ZY7000/22/45型液压支架为基础,发明一种新型平行四边形液压支架,进行了结构合理性设计,分析了关键构件运动学响应特征。研究表明：大倾角伪俯斜综采工作面垮落矸石非均匀填充以及矸石对支架的砸、压、推作用是影响支架稳定性的关键因素,平行四边形顶梁与底座更适应伪俯斜工作面。设计的平行四边形支架顶梁、底座及立柱排布方式为平行四边形,异形掩护梁与后连杆、油缸连杆、底座构成柔性四连杆结构。平行四边形支架立柱为主要承载结构,油缸连杆为主要运动机构,其运动特征影响因素主要为上下柱窝间距和前后连杆与掩护梁铰接位置间距,其中掩护梁与后连杆是支架位姿调控的关键,且支架运动过程中无双扭线产生。研究结果为该类条件工作面支架提供了一种选型,一定程度上保障了该类煤层的安全生产。     

大倾角综放液压支架整架结构稳定性分析及控制措施

大倾角综采工作面液压支架受煤层条件、自身结构件强度和控制系统可靠性影响,存在倾倒、滑移及扭斜等失稳问题,对综采工作面采煤效率产生了很大影响。为此对综采工作面液压支架液压结构稳定性控制系统进行了研究,提高大倾角综放液压支架对煤岩的适应性,实现大倾角综采面的高效生产。     

大倾角综采工作面俯伪斜高效综采技术

根据潘北煤矿12124大倾角综采工作面赋存特征,针对大倾角俯伪斜开采难题,设计了大倾角俯伪斜开采参数,确定了俯伪斜开采初期机尾对接4架支架和4节刮板输送机溜槽,保证并有效控制割每刀煤液压支架下滑量为304 mm,并通过输送机间连接防滑千斤顶减少输送机下滑、合理控制支架采高及支架间距、增加采煤机滑靴的耐摩层厚度等关键技术实施,确保了工作面的正常推进,实现了12124大倾角工作面的俯伪斜综采,取得了良好的经济技术效果。     

急倾斜俯伪斜长壁综采机械化研究

急倾斜煤层开采条件恶劣,国内外没有长壁综采成功的先例,通过采用俯伪斜综合机械化开采工艺,减小了工作面实际倾角,克服了传统采煤方式落煤飞矸窜入液压支架伤人的现象,采煤机、刮板输送机、液压支架配套中,建立稳定一致的梁端距以及通畅的行人通道是基本的要求,为此创新研发了菱形液压支架,导向输送机为采煤机提供割煤过程依托,论述了菱形液压支架及其与特型采煤机、输送机的配套关键问题,液压支架的调整能力是保证采煤推进过程中设备不下滑的基础。通过工程实际应用,急倾斜俯伪斜长壁综合机械化开采效果显著,是急倾斜煤层开采方式的重大突破,设备之间协调运转,顶底板维护良好,对复杂难采煤层综采技术具有重大的推动意义。     

大倾角仰伪斜综采工作面分析

通过对大倾角工作面伪斜开采的分析,明确了工作面长度、工作面倾角、推溜力、伪斜开采时工作面上仰角、超前量相互之间的关系和影响。对大倾角综采工作面采用仰伪斜开采时超前量对液压支架上仰角的影响进行了分析,为大倾角综采工作面伪斜开采时超前量的选择提供了参考依据,对仰伪斜开采时输送机的下滑进行了分析。仰伪斜综采工作面布置不能彻底解决大倾角工作面支架歪斜、输送机下滑的问题,应当注重增设挡矸帘、挡矸板、防倒防滑及调架装置,并加强工作面的现场管理。     

2130煤矿大倾角综采工作面支架防倒技术

为防止大倾角煤层综采工作面支架倒架发生顶板事故,研究分析了新疆焦煤集团2130煤矿综采工作面支架倒架事故原因,基于该工作面煤层倾角大、地质构造复杂、支架高度大等因素,采用超前预爆破处理顶板、工作面伪斜布置以及安装防倒设施等措施,防止工作面倒架事故发生。通过对24221大倾角综采工作面防倒架措施的改进,保证了该工作面安全开采。     

浅谈大倾角煤层优化开采技术方向

简述了国内大倾角煤层开采的历史和现状,对开采技术进行综合阐述,指出大倾角煤层开采的出路在于机械化,机械化的关键是"R S F"(顶板破断岩块 支架 底板破坏滑移体)系统稳定性的研究与控制。     

掩护支架工作面安全高效开采技术

在总结淮南煤矿掩护支架50年安全高效开采成就的基础上，分析了合理巷道布置、优化工作面几何参数、挖潜改进、改革创新、加强生产流程控制与水、火灾害防治以及伪斜柔性掩护支架采煤法的适应条件等关键技术，介绍了以伪斜柔性掩护支架工作面为核心的安全高效开采技术新发展以及现场试验。提出了伪斜柔性掩护支架开采技术以后的发展趋势。     

王家山煤矿急倾斜煤层综放设备选型及回采工艺

为了确定急倾斜煤层走向长壁综放开采"三机"(液压支架、采煤机和刮板输送机)配套选型及安全可靠的回采工艺,针对王家山煤矿急倾斜煤层赋存条件及开采技术特点,采用三维数值模拟,分析了采场围岩与支架受力过程,顶板及顶煤破坏变形特征,结合工作面设备防倒防滑需要,初步确定"三机"选型。通过现场实践,确定了ZF4800/16/30型2柱支撑掩护式支架为主体的"三机"配套,总结出了由上向下割煤、由下向上推刮板输送机并移架、由下向上放顶煤的回采工艺。     

东保卫煤矿大倾角煤层回采巷道围岩控制技术研究

根据东保卫煤矿41层-280m综采工作面煤岩赋存条件和开采技术条件,通过对大倾角煤层回采巷道围岩的变形规律和矿压显现规律研究,进而为回采巷道围岩控制提供理论依据,并对回采巷道锚杆支护关键技术进行分析,保证了该矿大倾角煤层工作面安全高效回采。     

七台河矿区大倾角及急倾斜煤层开采技术

针对七台河矿区煤层倾角大、厚度变化大的特点,系统总结了高档普采、柔性掩护支架开采以及综采三个方法的特点、关键技术与适用条件,可为类似条件煤层安全高效开采提供参考。     

大倾角煤层整体顶梁工作面矿压观测分析研究

通过整体顶梁组合液压支架组成的支护系统进行大倾角煤层开采,及矿压监测等一些技术手段,研究此支护系统与大倾角煤层开采适应性关系,为大倾角煤层开采探索出一种可靠且合理的支护方法。     

急倾斜煤层综采工作面设备稳定性研究

液压支架的稳定是工作面其他设备稳定的基础,排头支架的稳定是保证工作面整体支架稳定的核心,工作面主要设备之间需通过制订稳定性措施控制设备下滑,结合沙尔贡煤矿的地质条件,对综放工作面设备稳定性进行分析,并提出“三机”防滑防倒措施,以保证工作面的安全生产。     

论大倾角综放面圆弧段对支架稳定性的控制作用

急倾斜厚煤层走向长壁综放工作面圆弧布置是解决工作面支架稳定性的创新方法。以东峡煤矿某工作面为背景,从现场监测支架荷载分布特征出发,提炼出急倾斜厚煤层长壁综放开采工作面支架4种基本失稳模式,在理论上推导出工作面支架稳定性临界状态方程,通过支架受力状态分析,阐述了圆弧段抑制工作面支架滑移和倾倒失稳的力学作用,建立了满足支架稳定性要求的圆弧段临界长度准则。给出了考虑不同煤层倾角和工作面斜直线段长度条件下,保证工作面支架整体稳定所需圆弧段长度的临界曲面。     

分体组合悬移支架在大倾角采煤中的应用

新铁煤矿在三采区98层应用分体组合悬移支移取得成功,解决了大倾角、急倾斜、伪顶、伪底开采的难题,降低了工人的劳动强度,提高了工时利用率,为大倾角、急倾斜中厚煤层开采提供了成功经验。